Une bulle de plasma explique les magnétars et les sursauts radio express
Un magnétar est une étoile à neutrons dont le champ magnétique est un million de milliards de fois plus puissant que celui de la Terre. Parfois, il éjecte une bouffée de plasma semblable à un ballon de baudruche, à l'intérieur duquel s'agitent des milliers de ressorts invisibles. La matière s'envole à une vitesse proche de celle de la lumière, et l'éruption elle-même, en un dixième de seconde, éclipse une galaxie entière.
La suite dépend de la densité de la bulle. Si elle est plus dense que le milieu interstellaire environnant, elle donne naissance à un sursaut de rayons X ou gamma — l'éruption géante d'un magnétar. Si elle est plus ténue, mais que son champ magnétique est plus tordu, elle produit un sursaut radio rapide, une onde radio capable de traverser la moitié de l'Univers. Ce sont précisément ces signaux qui ont longtemps laissé les astronomes perplexes. Plus le champ magnétique est enroulé dans la bulle, plus celle-ci se dilate lentement.
Ce modèle simple relie pour la première fois deux merveilles cosmiques par une physique unique. Le premier pulsar, cousin des magnétars, a été découvert par Jocelyn Bell Burnell ; aujourd'hui, ses successeurs démêlent les secrets des explosions les plus puissantes de l'Univers.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2601.00441v2
Magnetar flares are highly energetic and rare events in which intense X and {\gamma}-ray emission is released from strongly magnetised neutron stars. The events are also accompanied by mass ejection from the neutron star. Fast radio bursts are short and intense pulses of coherent radio emission. Their large dispersion measures support an extragalactic origin. While their exact origin still remains elusive, a substantial number of models associates them with strong magnetic field and high-energy relativistic plasma found in the vicinity of magnetars. There is growing evidence that some fast radio bursts are associated with flare-type events from magnetars. We provide a set of configurations describing a relativistic, spherical, magnetic plasmoid explosion. We proceed by solving the equations of relativistic magnetohydrodynamics for a system that expands while maintaining its internal equilibrium. We find the interdependent relation between pressure, mass density, Lorentz factor, and magnetic field that determines the detailed properties of the solutions. A dichotomy of solutions exists that correspond to higher and lower density and thermal pressure compared to the external one. For stronger toroidal magnetic fields, the maximum permitted expansion velocity becomes lower than the weaker toroidal fields. These solution classes can be applied to magnetar giant flares and fast radio bursts. Those that corresponding to over densities and higher pressure can be associated with magnetar flares, and those corresponding to underdensities can be relevant to fast radio bursts that correspond to magnetically dominated events with low mass loading. [Abridged]
En un dixième de seconde, l'éruption d'un magnétar peut surpasser la lumière cumulée de toutes les étoiles d'une galaxie.
Comme dans le film « Contact », les sursauts radio rapides ont d'abord été pris pour des signaux extraterrestres.